KR100928950B1 - 태양전지모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양전지모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양전지판이 삽입되어 고정되는 태양전지판 삽입부 및 태양전지판의 상부에 외부로 돌출되도록 형성된 날개부로 이루어진 고정프레임 또는 태양전지판이 삽입되어 고정되는 태양전지판 삽입부, 일측면에 형성된 돌출부 및 일측면의 반대 방향인 타측면에 상기 돌출부가 끼워질 수 있도록 형성된 함몰부로 이루어진 고정프레임을 포함하는 태양전지모듈에 관한 것이다.

또한 태양전지모듈에서 전력을 외부로 인출하는 단자대가 각각 양극(+)과 음극(-)의 두 개로 분리되어 설치된 태양전지모듈에 관한 것이다.

따라서, 고정프레임에 날개부를 형성하여, 다수개의 태양전지모듈을 조립하여 설치시, 태양전지모듈이 서로 겹치는 구조로 설계가 이루어짐에 따라, 빗물이나 강제 분무된 냉각수가 하부면으로 흘러내리지 않게 됨으로써, 방수 기능을 갖는 태양전지모듈을 제공할 수 있다.

또한 단자대가 양극(+)과 음극(-)으로 분리되어 있으므로, 태양전지모듈에서 생산된 전력을 보다 효율적으로 인출하는 태양전지모듈을 제공할 수 있다.

태양전지, 방수, 단자대, 태양전지모듈, 날개, 패킹부재

Description

태양전지모듈{Solar battery module}

본 발명은 태양전지모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양전지판이 삽입되어 고정되는 태양전지판 삽입부 및 태양전지판의 상부에 외부로 돌출되도록 형성된 날개부로 이루어진 고정프레임 또는 태양전지판이 삽입되어 고정되는 태양전지판 삽입부, 일측면에 형성된 돌출부 및 일측면의 반대방향인 타측면에 상기 돌출부가 끼워질 수 있도록 형성된 함몰부로 이루어진 고정프레임을 포함하는 태양전지모듈에 관한 것이다.

또한 태양전지모듈에서 생산된 전력을 인출하는 단자대가 양극(+)과 음극(-)으로 각각 분리된, 두 개의 단자대를 가진 태양전지 모듈에 관한 것이다.

종래의 태양전지 모듈은 태양전지셀을 보호하는 강화 유리판과 강화유리판 테두리를 알루미늄 소재 및 금속재 테두리로 감싸서 바람 등의 외부충격에 견디도록 하며, 태양광 발전기 배열 구조물에 설치하기 용이하도록 볼트 구멍이 형성된 구조로 이루어졌다.

이러한 구조는 비가 내릴 때, 태양전지 모듈과 모듈 사이의 틈 사이로 빗물 이 새어나와 하부면으로 떨어진 물에 의해서 태양전지모듈을 지지하는 구조물이 부식되는 문제점이 있다.

그리고, 태양전지모듈이 설치된 하부의 공간을 주차장 또는 여러 휴식공간으로 활용할 수 있는데, 태양전지모듈과 모듈 사이의 틈 사이로 빗물이 새어나와 사용하기 불편한 문제점이 있었다.

또한 이러한 구조는 비가 내릴 때, 건축물의 지붕면에 설치되어 태양광을 흡수하여 전력을 생산하는 하고자 할 때에도, 태양전지모듈과 모듈 사이의 틈 사이로 빗물이 새어나와 하부면인 지붕면에 별도의 방수공법을 필요로 하여 지붕 방수비용이 추가되는 단점이 있다.

또한, 종래의 태양전지모듈에서 생산된 전력을 인출하는 단자대는 태양전지모듈의 후면에 +, - 양극이 모여 한 개의 단자대에 수납되어 설치되었다.

단자박스 내에는 태양전지셀이 부분적으로 고장을 일으켜 제 기능을 다하지 못할 경우에 고장구간을 바이패스 하여 전력을 인출하기 위한 바이패스 다이오드가 함께 수납된 경우도 있다.

바이패스 다이오드가 내장된 종래의태양전지모듈은 비교적 소규모 태양광발전 설비일 때와, 외딴 섬지역 등 태양광발전 설비의 유지보수가 용이하지 않은 지역에서 태양광을 이용하여 전력을 생산하고자 할 때 태양전지의 고장에 대응하기 위한 방식이다.

그러나 최근에는 태양광발전 설비가 대용량화 되면서 직,병렬연결 회로군 들의 수가 많아져서 어느 한 개의태양전지모듈 내의 일부분에서 고장구간이 발생하 여, 바이패스 다이오드를 통하여 전력이 생산되고 있다 하더라도 고장구간을 발견하기가 용이하지 않으며, 오히려 정상적인 태양전지 모듈 군의 출력전압보다 고장이 발생된태양전지모듈군의 출력전압이 낮은 상태로, 서로 병렬로 연결되어 전력을 생산할 때 고장구간에서 손실된 전압만큼 전력생산량이 적어지게 되다.

바이패스 다이오드가 설치되지 않은태양전지모듈의 장점은 어느 하나의태양전지모듈에서 고장이 발생할 때, 정상적으로 운전되고 있는태양전지모듈군의 출력전류 값에 비하여 현저하게 차이를 나타내게 된다.

이처럼 태양전지모듈 군에서 현저하게 전력생산량이 적어진 고장구간을 용이하게 검출할 수 있어서 유지보수 대책을 세우기가 용이하다.

이러한 종래의 +, - 양극이 한 개의 단자대에 수납된 방식은 태양전지 셀과 셀을 서로 연결하는 연결도선이 단자대를 출발하여 태양전지셀과 셀을 서로 연결한 후 연결도선의 종단이 단자재로 회귀하여야 하기 때문에 연결도선의 길이가 불필요하게 길어지게 된다.

이러한 방식은 태양전지모듈내의 연결도선의 길이가 긴 만큼 전력손실이 큰 단점이 있다.

또한, 종래의 +, - 양극이 한 개의 단자대에 수납된 방식은태양전지모듈과태양전지모듈을 직렬로 접속하여 출력전압을 높이고자 할 때, 연결용 전선의 길이가 길어지게 된다.

전력인출용 전선의 길이가 길어지면 전선 소요량이 많아져서, 전선의 저항값이 증가하여 태양전지 모듈에서 생산된 전력 손실이 커지는 단점이 있다.

그리고, 전선의 사용량이 늘어난 만큼 전선재료 비용이 증가하고, 시공 인력비용이 증가하는 단점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 고정프레임에 날개부를 형성하여, 다수개의 태양전지모듈을 조립하여 설치시, 태양전지모듈이 서로 겹치는 구조로 설계가 이루어짐에 따라, 빗물이나 강제 분무된 냉각수가 하부면으로 흘러내리지 않게 됨으로써, 방수 기능을 갖는 태양전지모듈을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 고정프레임의 일측면과 상기 일측면에 접하는 측면에 돌출부를 형성하고, 상기 일측면의 반대방향인 타측면과 상기 타측면에 접하는 나머지 한 측면에 함몰부를 형성하여, 다수개의 태양전지모듈을 설치시, 상기 돌출부와 함몰부가 끼워져 결합됨으로써, 다수개의 태양전지모듈이 일정한 높이 및 간격으로 설치되는 태양전지모듈을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 고정프레임의 날개부 저면 및 고정프레임의 함몰부 상면 및 하면에 패킹부재가 설치되어, 하나의 태양전지모듈의 고정프레임과 다른 하나의 태양전지모듈의 고정프레임이 결합시, 고정프레임 틈 사이의 기밀을 유지할 수 있는 태양전지모듈을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 고정프레임의 일측 모서리에 양극(+) 단자대를 설치 하고, 또 다른 일측 모서리에 음극(-) 단자대를 각각 분리하여 설치하여, 태양전지판과 태양전지판을 연결하는 연결도체의 길이를 최단거리로 연결할 수 있으며, 태양전지모듈끼리 연결할 때, 연결전선의 길이를 최소화할 수 있어, 도체의 저항값을 줄이게 되어 전력손실을 줄여서 전력생산량이 증가하는 태양전지모듈을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 태양전지모듈이 다수 개 배치되어 설치된 경우, 가장 낮은 부분에 설치된 태양전지모듈의 하부에, 흘러내린 물을 모으기 위한 물통을 설치하여, 물통에 모아진 빗물이나 냉각수를 이물질이 침전되는 침전도를 지나서 태양광 발전기 냉각용수로 재활용하거나, 온도에 따라서 분류하여 온수로 사용할 수 있는 태양전지모듈을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 태양전지모듈에 의해 그 하부공간에 비가 새는 것을 방지할 수 있으므로, 태양전지모듈이 설치된 하부의 공간을 주차장 및 여러 휴식공간으로 활용할 수 있는 태양전지모듈을 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지모듈은, 태양전지모듈의 테두리에 날개부가 외부로 돌출된 고정프레임이 형성되고,상기 날개부는, 상기 고정프레임의 일측면과, 그 일측면에 접하는 타측면에 형성되며, 상기 날개부는, 일측면에 형성된 제1홈; 제1홈의 양측에 형성된 보조홈; 및 타측면에, 제1홈과 대각선 방향에 형성되어 있는 제2홈;을 포함한다.

삭제

삭제

삭제

삭제

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지모듈은, 태양전지모듈의 하부에, 흘러내린 물을 모으기 위한 물통을 더 포함한다.

삭제

삭제

삭제

본 발명에 따르면, 고정프레임에 날개부를 형성하여, 다수개의 태양전지모듈을 조립하여 설치시, 태양전지모듈이 서로 겹치는 구조로 설계가 이루어짐에 따라, 빗물이나 강제 분무 된 냉각수가 하부면으로 흘러내리지 않게 됨으로써, 방수 기능을 갖는 태양전지모듈을 제공할 수 있다.

또한, 고정프레임의 일측면과 상기 일측면에 접하는 측면에 돌출부를 형성하고, 상기 일측면의 반대방향인 타측면과 상기 타측면에 접하는 나머지 한 측면에 함몰부를 형성하여, 다수개의 태양전지모듈을 설치시, 상기 돌출부와 함몰부가 끼워져 결합됨으로써, 다수개의 태양전지모듈이 일정한 높이 및 간격으로 설치되는 태양전지모듈을 제공할 수 있다.

또한, 고정프레임의 날개부 저면 및 고정프레임의 함몰부 상면 및 하면에 패킹부재가 설치되어, 하나의 태양전지모듈의 고정프레임과 다른 하나의 태양전지모듈의 고정프레임이 결합시, 고정프레임 틈 사이의 기밀을 유지할 수 있는 태양전지모듈을 제공할 수 있다.

또한, 고정프레임의 일측 모서리에 양극(+) 단자대를 설치하고, 또 다른 일측 모서리에 음극(-) 단자대를 각각 분리하여 설치하여, 태양전지판과 태양전지판을 연결하는 연결도체의 길이를 최단거리로 연결할 수 있으며, 태양전지모듈끼리 연결할 때, 연결전선의 길이를 최소화할 수 있어, 도체의 저항값을 줄이게 되어 전력손실을 줄여서 전력생산량이 증가하는 태양전지모듈을 제공할 수 있다.

또한, 태양전지모듈이 다수 개 배치되어 설치된 경우, 가장 낮은 부분에 설치된 태양전지모듈의 하부에, 흘러내린 물을 모으기 위한 물통을 설치하여, 물통에 모아진 빗물이나 냉각수를 이물질이 침전되는 침전도를 지나서 태양광 발전기 냉각용수로 재활용하거나, 온도에 따라서 분류하여 온수로 사용할 수 있는 태양전지모 듈을 제공할 수 있다.

또한, 태양전지모듈에 의해 그 하부공간에 비가 새는 것을 방지할 수 있으므로, 태양전지모듈이 설치된 하부의 공간을 주차장 및 여러 휴식공간으로 활용할 수 있는 태양전지모듈을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 태양전지모듈을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지모듈의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지모듈(100)은, 태양전지판(10), 고정프레임(120)을 포함한다.

태양전지판(10)은, 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다.

고정프레임(120)은, 태양전지판 삽입부(122), 날개부(124)를 포함한다.

고정프레임(120)의 내측면에 태양전지판 삽입부(122)가 형성되어, 태양전지판(10)이 삽입되어 고정된다.

날개부(124)는, 제1홈(1244), 보조홈(1246), 제2홈(1248)을 포함한다.

날개부(124)는, 태양전지판(10)의 상부에 외부로 돌출되도록 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 날개부(124)는, 고정프레임(120)의 일측면과, 그 일측면에 접하는 타측 면에 형성되는 것이 바람직하다.

제1홈(1244)은, 날개부(124)의 일측면에 형성되고, 보조홈(1246)은 제1홈(1244)의 양측에 형성되는 것이 바람직하다.

제2홈(1248)은, 날개부(124)의 타측면에, 제1홈(1244)과 대각선 방향에 형성되는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지모듈의 날개부 저면에 패킹부재가 설치되는 것을 나타낸 단면도이다.

도 2를 참조하면, 날개부(124)는, 저면에 패킹부재(1242)가 설치된다.

패킹부재(1242)는, 태양전지모듈(100)의 날개부(124)와 다른 하나의 태양전지모듈(100)의 날개부(124)가 결합시, 날개부(124)에 생기는 틈 사이의 기밀을 유지하기 위한 것이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지모듈이 다수 개 설치되는 것을 나타낸 도면이다.

태양전지모듈(100)에 있어서, 날개부(124)의 일측면에 제1홈(1244)이 형성되고, 제1홈(1244)의 양측에 보조홈(1246)이 형성되며, 날개부(124)의 타측면에 제2홈(1248)이 형성된다.

또한, 제2홈(1248)은, 제1홈(1244) 및 보조홈(1246)으로 이루어진 부분에 결합되는 모양으로 형성되어 있다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 태양전지모듈(100)을 다수 개 조립시, 제2홈(1248)이 제1홈(1244) 및 보조홈(1246)에 결합되어 끼워짐으로써 다수개의 태양 전지 모듈(100)이 서로 겹치는 구조로 설계가 이루어진다.

이에 따라, 태양전지모듈(100)은, 빗물이나 강제 분무된 냉각수가 하부면으로 흘러내리지 않도록 하여 방수 기능을 가지게 된다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지모듈이 다수 개 배치되어 설치된 경우, 가장 낮은 부분에 설치된 태양전지모듈의 하부에, 흘러내린 물을 모으기 위한 물통이 설치되는 것을 나타낸 도면이다.

물통(300)은, 태양전지모듈의 고정프레임(120)에 볼트와 너트 등의 다양한 체결수단으로 체결하여 설치될 수 있다.

물론, 물통(300)은, 태양전지모듈에 직접적으로 체결되지 않고, 단순히 흘러내리는 물이 떨어지는 지면 상에 놓아서 구현할 수도 있다.

물통(300)에 모아진 빗물이나 냉각수는, 이물질이 침전되는 침전조를 지나서 태양광 발전기 냉각용수로 재활용하거나, 온도에 따라서 분류하여 온수로 사용하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지모듈의 고정프레임에 전력 인출용 양극(+) 단자대 및 음극(-) 단자대가 대각선 방향으로 분리되어 설치된 것을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지모듈의 고정프레임에 전력 인출용 양극(+) 단자대 및 음극(-) 단자대가 동일선 상의 반대방향에 분리되어 설치된 것을 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 고정프레임(120)의 일측 모서리에 양극의 전력인출용 양극 단자대(140)가 설치되고, 고정프레임(120)의 일측 모서리와 대각선 반대 방향에 음극의 전력인출용 음극 단자대(160)가 설치되는 것이 바람직하다.

또는 도 6에 도시된 바와 같이, 고정프레임의 일측 모서리에 양극의 전력인출용 양극 단자대(140)와, 고정프레임(120)의 일측 모서리와 동일선 상의 반대방향 모서리에 음극의 전력인출용 음극 단자대(160)가 각각 분리되어 설치되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 태양전지판(10)과 태양전지판(10)을 연결하는 연결도체의 길이를 최단거리로 연결할 수 있다.

또한, 태양전지모듈(100)끼리 연결할 때, 연결전선의 길이를 최소화할 수 있어, 도체의 저항값을 줄이게 되어 전력손실을 줄여서 전력생산량이 많아진다.

이하, 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 태양전지모듈을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지모듈은, 고정프레임만 제1 실시예와 구조가 다를 뿐, 그 밖의 양극 단자대(140), 음극 단자대(160), 물통(300) 등의 구성요소는 제1 실시예와 동일하다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 제2 실시예 중 제1 실시예와 다른 점만을 설명한다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지모듈의 사시도이이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지모듈(200)은, 태양전지판(10), 고정프레임(220)을 포함한다.

태양전지판(10)은, 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변 환시키는 장치이다.

고정프레임(220)은, 태양전지판 삽입부(222), 돌출부(224), 함몰부(226)를 포함한다.

고정프레임(220)의 내측면에 태양전지판 삽입부(222)가 형성되어, 태양전지판(10)이 삽입되어 고정된다.

돌출부(224)는, 고정프레임(220)의 일측면에 형성되는 것이 바람직하다.

함몰부(226)는, 고정프레임(220)의 일측면의 반대방향인 타측면에 상기 돌출부(224)가 끼워질 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지모듈이 다수 개 설치되는 것을 나타낸 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 돌출부(224)는 고정프레임(220)의 일측면과 상기 일측면에 접하는 측면에 형성되고, 상기 함몰부(226)는 상기 일측면의 반대방향인 타측면과 상기 타측면에 접하는 나머지 한 측면에 형성되는 것이 바람직하다.

고정프레임(220)에 함몰부(226) 및 돌출부(224)가 형성됨에 따라, 다수개의 태양전지모듈(200)을 일체형으로 설치시, 상기 돌출부(224)와 함몰부(226)가 끼워져 결합됨으로써, 다수개의 태양전지모듈(220)이 일정한 높이 및 간격으로 설치된다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지모듈의 함몰부에 상면 및 하면에 패킹부재가 설치되는 것을 나타낸 단면도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 함몰부(226)의 상면과 하면에 패킹부재(2262)가 설치되는 것이 바람직하다.

패킹부재(2262)는, 태양전지모듈(200)의 함몰부(226)와 다른 하나의 태양전지모듈(200)의 돌출부(224)가 결합시, 생기는 틈 사이의 기밀을 유지하기 위한 것이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지모듈(100) 및 본 발명의 제2실시예에 따른 태양전지모듈(200)은 주변 온도에 따라서 신축하게 되므로, 서로 접하는 태양전지모듈은 일정한 틈새를 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상술한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 유지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 용이하게 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 이와 같은 변경은 청구항의 청구범위 기재범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지모듈의 사시도

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지모듈의 날개부 저면에 패킹부재가 설치되는 것을 나타낸 단면도

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지모듈이 다수 개 설치되는 것을 나타낸 도면

도 4는 본 발명의 제1 실시예 및 제2실시예에 따른 태양전지모듈이 다수 개 배치되어 설치된 경우, 가장 낮은 부분에 설치된 태양전지모듈의 하부에, 흘러내린 물을 모으기 위한 물통이 설치되는 것을 나타낸 도면

도 5는 본 발명의 제1 실시예 및 제2실시예에 따른 태양전지모듈의 고정프레임에 전력 인출용 양극(+) 단자대 및 음극(-) 단자대가 대각선 방향으로 분리되어 설치된 것을 나타낸 도면

도 6은 본 발명의 제1 실시예 및 제2실시예에 따른 태양전지모듈의 고정프레임에 전력 인출용 양극(+) 단자대 및 음극(-) 단자대가 동일선 상의 반대방향에 분리되어 설치된 것을 나타낸 도면

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지모듈의 사시도

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지모듈이 다수 개 설치되는 것을 나타낸 도면

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지모듈의 함몰부에 상면및 하면 에 패킹부재가 설치되는 것을 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요부분의 대한 부호의 설명>

10: 태양전지판 120, 220: 고정프레임

122,222: 태양전지판 삽입부 124: 날개부

1242, 2262: 패킹부재 140: 양극 단자대 150: 음극 단자대 224: 돌출부

226: 함몰부 300: 물통

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 태양전지모듈의 테두리에 날개부가 외부로 돌출된 고정프레임이 형성되고,

   상기 날개부는,

   상기 고정프레임의 일측면과, 그 일측면에 접하는 타측면에 형성되며,

   상기 날개부는,

   일측면에 형성된 제1홈;

   제1홈의 양측에 형성된 보조홈; 및

   타측면에, 제1홈과 대각선 방향에 형성되어 있는 제2홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제4항에 있어서,

   태양전지모듈의 하부에, 흘러내린 물을 모으기 위한 물통을 더 포함하는 태양전지 모듈.
9. 삭제

Images